DE19859387A1 - Lifting magnet with holding function provided by permanent magnet contained within separate housing attached to lifting magnet housing to lie within magnetic field of energizing magnetic coil - Google Patents
Lifting magnet with holding function provided by permanent magnet contained within separate housing attached to lifting magnet housing to lie within magnetic field of energizing magnetic coilInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hubmagneten mit Haltefunktion nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a solenoid with a holding function according to the features of the preamble of claim 1.
Ein derartiger Hubmagnet ist beispielsweise aus der DE-OS 44 39 695 A1 bekannt. Dieser daraus bekannte Hubmagnet mit Hal tefunktion weist einen innerhalb eines Gehäuses angeordneten und von einer Spule umgebenden Spulenkörper auf, der eine obere und eine untere Öffnung enthält. Ferner enthält dieser Hubmagnet einen mindestens durch die obere Öffnung ragenden und axial zum Spulenkörper bewegbaren Anker, der in einer Endposition des Ankerhubes von einem Permanentmagneten gehal ten wird.Such a lifting magnet is for example from DE-OS 44 39 695 A1 known. This known lifting magnet with Hal The function has one arranged within a housing and surrounded by a coil bobbin, the one contains upper and a lower opening. It also contains Solenoid at least protrudes through the upper opening and axially movable armature to the coil body, which in a End position of the armature stroke by a permanent magnet will.
Dieser Permanentmagnet ist bei dem bekannten Hubmagneten in nerhalb des Gehäuses angeordnet, ring- oder scheibenförmig ausgebildet und von einer weiteren Spule umgeben. Diese wei tere Spule dient dazu, das von dem Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld bei Bestromung dieser weiteren Spule weitestgehend aufzuheben, um die Haltefunktion zu beseitigen und den Anker in einer dem Permanentmagneten entgegengesetzten Richtung durch Bestromung der ersten Spule verfahren zu können.This permanent magnet is in the known solenoid in arranged within the housing, ring or disc-shaped trained and surrounded by another coil. This knows tere coil is used to generate that generated by the permanent magnet Magnetic field as far as possible when this additional coil is energized cancel to eliminate the holding function and the anchor in a direction opposite to the permanent magnet to be able to move by energizing the first coil.
Die zweite Spule, welche ausschließlich zur Neutralisation der Rückhaltekraft in einer Endstellung des Ankers dient, wird dabei separat angesteuert, was drei elektrische Leitun gen erforderlich macht. Sie kann aber auch in Reihe mit der Erregerspule liegen, wobei der Strom der zweiten Spule über ein entsprechendes elektrisches Bauelement beim Abrißstrom, also beim benötigten Strom für die Vorneutralisation des Per manentmagneten, begrenzt wird. Hierbei sind dann zwei elek trische Zuleitungen erforderlich.The second coil, which is used only for neutralization serves the restraining force in an end position of the armature, is controlled separately, which means three electrical lines gene required. But it can also be in series with the Excitation coil lie, the current of the second coil over a corresponding electrical component in the demolition current, So with the electricity needed for the pre-neutralization of the Per magnet, is limited. Here are two elec trical supply lines required.
Neben der recht aufwendigen und somit kostspieligen Konstruk tion, die auch noch zusätzliche Steuereinrichtungen benötigt besteht ein weiteres Problem darin, daß er ein Spezialbauteil mit Haltefunktion ist und nicht unter Verwendung von einfa chen Hubmagneten hergestellt werden kann.In addition to the rather complex and therefore expensive construction tion, which also requires additional control devices Another problem is that it is a special component with hold function and is not using simple Chen solenoids can be manufactured.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hubmagneten mit Haltefunktion der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach herzustellen ist, im Ruhezustand einen sicheren Halt des Ankers in einer Endposition ermög licht, trotz dieser Haltekraft im Betrieb den Anker zuverläs sig und schnell freigibt, sowie die Möglichkeit eröffnet, zu seiner Herstellung auf Standardbauteile zurückgreifen zu kön nen.The present invention is therefore based on the object a solenoid with holding function of the aforementioned Specify a type that is easy to manufacture, at rest enables the anchor to be held securely in an end position light, despite this holding force the anchor can be used during operation sig and quickly releases, as well as the opportunity to to be able to use standard components during its manufacture nen.
Diese Aufgabe wird durch einen Hubmagneten mit Haltefunktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out by a solenoid with a holding function solved with the features of claim 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.Further developments of the invention are the subject of the Unteran claims.
Die Erfindung beruht darauf, daß ein einfacher Hubmagnet mit einem zweiten Gehäuse versehen ist, innerhalb dessen der Per manentmagnet zum Halten des Ankers in einer Endposition ange ordnet ist. Dieses zweite Gehäuse ist mit dem ersten Gehäuse derart verbunden, daß bei Bestromung der Spule auch in dem zweiten Gehäuse ein Magnetfeld erzeugt wird, daß das Magnet feld des Permanentmagneten zumindest weitestgehend neutrali siert.The invention is based on the fact that a simple solenoid with a second housing is provided, within which the Per manentmagnet to hold the armature in an end position is arranged. This second housing is with the first housing connected such that when the coil is energized also in the second housing creates a magnetic field that the magnet field of the permanent magnet is at least largely neutral siert.
Der permanentmagnetische Kreis ist immer aktiv und erzeugt eine Anzugs- und Haltekraft in Längsachsenrichtung der Spule. Der Magnetkreis besteht dabei aus dem zweiten Gehäuse, dem Bereich des ersten Gehäuses, an dem das zweite Gehäuse an geschlossen ist, dem Anker sowie dem Permanentmagneten.The permanent magnetic circuit is always active and generated a pulling and holding force in the longitudinal axis direction of the coil. The magnetic circuit consists of the second housing, the Area of the first housing to which the second housing is closed, the armature and the permanent magnet.
Da das zweite Gehäuse an dem ersten Gehäuse angeschlossen ist, besteht bei Bestromung der Spule der elektromagnetische Kreis aus dem ersten Gehäuse, dem Bereich des ersten Gehäu ses, an dem das zweite Gehäuse angeschlossen ist, dem Anker, dem Polkern oder Ankergegenstück sowie der Spule. Dabei wird ein Magnetfeld erzeugt, daß in dem zweiten Gehäuse dem Feld des Permanentmagneten entgegengesetzt ist und es dadurch ganz oder teilweise kompensiert.Because the second housing is connected to the first housing there is electromagnetic when the coil is energized Circle from the first housing, the area of the first housing to which the second housing is connected, the armature, the pole core or armature counterpart as well as the coil. Doing so A magnetic field creates that field in the second housing of the permanent magnet is opposite and it is completely or partially compensated.
Der wesentliche Vorteil eines solches Systems liegt darin, daß zur Herstellung eines Hubmagneten mit Haltefunktion ein einfacher sogenannter Standardhubmagnet verwandt werden kann, an dem lediglich das zweite Gehäuse mit dem Permanentmagneten gegebenenfalls auch lösbar angeschlossen ist. Somit läßt die Bauform eine Verwendung des Hubmagneten mit oder ohne Halte funktion zu.The main advantage of such a system is that that to produce a solenoid with a holding function simple so-called standard solenoid can be used, where only the second housing with the permanent magnet optionally also detachably connected. Thus, the Design to use the solenoid with or without a stop function too.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Gehäuse im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei dessen freie Schen kel Öffnungen aufweisen, die mit den oberen und den unteren Öffnungen des Spulenkörpers zumindest fluchten. Dabei ist das zweite Gehäuse ebenfalls U-förmig ausgebildet und mit den Enden seiner Schenkel an der Außenseite eines freien Schen kels des ersten Gehäuses angeschlossen. Dadurch ist sicher gestellt, daß bei Bestromung der Spule ein zu der Längsachse der Spule symmetrisches Magnetfeld im zweiten Gehäuse zur Neutralisierung des Magnetfeldes des Permanentmagneten er zeugt wird.In a preferred embodiment, the first housing is in the Essentially U-shaped, its free legs kel openings have with the upper and lower At least openings of the coil body are aligned. It is second housing also U-shaped and with the Ends of his thighs on the outside of a free shank kels of the first housing connected. This makes it safe placed that when energized the coil to the longitudinal axis the coil symmetrical magnetic field in the second housing Neutralization of the magnetic field of the permanent magnet is fathered.
Der Permanentmagnet kann entweder scheiben- oder plattenför mig ausgebildet sein. Wenn der Permanentmagnet auf seiner zum Anker weisenden Seite mit einer Kappe abgedeckt ist, die aus Kunststoff bestehen kann, wird der Permanentmagnet vor even tuell zerstörenden Stößen durch den anziehenden Anker ge schützt. Hinzu kommt bei einer Kappe aus Kunststoff noch eine elastische Dämpfung, die das Aufschlaggeräusch sowie die Auf schlagkraft dämpft. Außerdem stellt diese Kappe einen Abstand zwischen dem Anker und dem Permanentmagneten sicher, der wie ein Luftspalt wirkt, so daß der Anker leichter von dem Perma nentmagneten wegbewegt werden kann, wenn die Spule bestromt wird. The permanent magnet can be either disc or plate be trained. If the permanent magnet on its to Anchor-facing side is covered with a cap that is made of Plastic can exist, the permanent magnet is even before the damaging impact of the pulling anchor protects. There is also a plastic cap elastic damping, the impact sound as well as the on impact dampens. This cap also places a distance between the armature and the permanent magnet, which like an air gap acts so that the anchor is more easily separated from the perma Magnet can be moved away when the coil is energized becomes.
Eine Verbesserung des Magnetflusses sowohl des Permanentmag neten als auch bei Bestromung der Spule des Elektromagneten kann dadurch verbessert werden, wenn auf dem Permanentmagnet auf seiner zum Anker weisenden Seite mit einer Polplatte aus magnetisierbarem Material aufliegt. Diese Polplatte kann z. E. aus Stahl bestehen. Zweckmäßigerweise überragt die Pol platte die Außenkontur des Permanentmagneten. Die Polplatte kann scheiben- oder plattenförmig ausgebildet sein.An improvement in the magnetic flux of both the permanent mag neten as well as when energizing the coil of the electromagnet can be improved if on the permanent magnet on its side facing the anchor with a pole plate magnetizable material rests. This pole plate can, for. E. consist of steel. The pole expediently protrudes plate the outer contour of the permanent magnet. The pole plate can be disc-shaped or plate-shaped.
Der Wartungsaufwand für den Hubmagneten kann verringert oder gar völlig beseitigt werden, wenn der Anker von einem DU-La ger geführt ist, das in der zum Permanentmagneten weisenden oberen Öffnung des Spulenkörpers angeordnet ist.The maintenance effort for the solenoid can be reduced or be completely eliminated if the anchor is from a DU-La ger is guided, which in the pointing to the permanent magnet Upper opening of the coil body is arranged.
Das zweite Gehäuse kann mit dem ersten Gehäuse verstemmt, verschweißt oder verschraubt werden.The second housing can be caulked to the first housing, welded or screwed.
Vorteilhafterweise ist bei Nichtbestromung der Spule das Ma gnetfeld des Permanentmagneten für eine Rückführung des An kers in die Endstellung des Ankerhubes ausreichend stark.When the coil is not energized, the dimension is advantageously gnetfeld of the permanent magnet for a feedback of the An kers sufficiently strong in the end position of the anchor stroke.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Hubmagnet ein Gleichstrommagnet.According to an advantageous embodiment of the invention the solenoid is a DC magnet.
Der Hubmagnet nach der Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnun gen näher erläutert. Es zeigen:The solenoid according to the invention is described below with reference to two embodiments in connection with the drawings gene explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in Längs richtung eines Hubmagneten eines ersten Aus führungsbeispiels; Figure 1 is a partially sectioned side view in the longitudinal direction of a solenoid from a first exemplary embodiment.
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht in Fig. 1 gezeigten Hubmagneten; Fig. 2 is a partially sectioned plan view shown in Fig. 1 solenoid;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht eines Hubmagneten gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels; . Fig. 3 is a view similar to Figure 2 of a lifting magnet according to a second embodiment;
Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Hubmagneten; und FIG. 4 is a perspective sectional view of the lifting magnet shown in FIG. 2; and
Fig. 5 eine perspektivische Schnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Hubmagneten. Fig. 5 is a perspective sectional view of the solenoid shown in Fig. 3.
In den Figuren bezeichnen, sofern nichts anderes angegeben ist, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeu tung.In the figures, unless otherwise stated is, the same reference numerals, the same parts with the same meaning tung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 werden nunmehr zwei Ausführungsbeispiele eines Hubmagneten 10 beschrieben.Referring to FIGS. 1 to 5 show two embodiments of a solenoid actuator 10 will now be described.
Wie aus den Figuren entnehmbar, bestehen die Hubmagneten 10 beider Ausführungsbeispiele aus einem Gehäuse 12, das U-för mig ausgebildet ist und zwischen seinen freien Schenkeln 12a und 12b eine Spule 14 mit entsprechendem Spulenkörper 16 auf nimmt.As can be seen from the figures, the solenoids 10 of both embodiments consist of a housing 12 which is U-shaped and between its free legs 12 a and 12 b, a coil 14 with a corresponding bobbin 16 takes on.
Dieser Spulenkörper 16 enthält eine obere Öffnung 18 sowie eine untere Öffnung 20, wobei die freien Schenkel 12a und 12b des Gehäuses 12 mit entsprechenden Öffnungen versehen ist.This bobbin 16 contains an upper opening 18 and a lower opening 20 , the free legs 12 a and 12 b of the housing 12 being provided with corresponding openings.
Ein Anker 22 ragt durch die obere Öffnung 18 hindurch und ist axial zum Spulenkörper 16 bewegbar.An armature 22 projects through the upper opening 18 and can be moved axially relative to the coil former 16 .
An dem der oberen Öffnung 18 benachbarten freien Schenkel 12a des Gehäuses 12 ist ein zweites Gehäuse 26 gegebenenfalls lösbar angeschlossen. Dabei ist dieses zweite Gehäuse 26 ebenfalls U-förmig ausgebildet, und die Enden der beiden Schenkel 26a und 26b des zweiten Gehäuses 26 sind mit dem oben genannten freien Schenkel 12a verbunden.A second housing 26 is optionally detachably connected to the free leg 12 a of the housing 12 adjacent to the upper opening 18 . This second housing 26 is also U-shaped, and the ends of the two legs 26 a and 26 b of the second housing 26 are connected to the above-mentioned free leg 12 a.
Zu der oberen Öffnung 18 weisend ist an dem zweiten Gehäuse 26 ein Permanentmagnet 24 vorhanden.A permanent magnet 24 is provided on the second housing 26 , facing the upper opening 18 .
Sowohl aus Schutzgründen als auch aus Dämpfungsgründen ist der Permanentmagnet 24 mit einer Kappe 28 abgedeckt, die be vorzugt aus Kunststoff besteht.Both for reasons of protection and for reasons of damping, the permanent magnet 24 is covered with a cap 28 , which is preferably made of plastic.
In den Fig. 1 bis 3 ist der Hubmagnet 10 in seinem unbe stromten Zustand dargestellt, so daß durch die Wirkung des Magnetfeldes des Permanentmagneten 26 der Anker 22 von dem Permanentmagneten 24 in seiner in den Figuren linken Endstel lung gehalten wird.In FIGS. 1 to 3 of the lifting magnet is shown in its non-flocked state 10 so that the armature is held lung 22 from the permanent magnet 24 in its left in the figures Endstel by the action of the magnetic field of the permanent magnet 26.
Wird nun für irgendeinen Schaltvorgang die Spule 14 des Hubmagneten 10 bestromt, so wird aufgrund der Verbindung zwi schen dem ersten Gehäuse 12 und dem zweiten Gehäuse 26 in diesem zweiten Gehäuse 26 ein Magnetfeld erzeugt, das dem Magnetfeld des Permanentmagneten entgegenwirkt und zusätzlich noch den Anker 22 aus seiner Halteposition heraus, geführt von einem in der oberen Öffnung 18 des Spulenkörpers 16 an geordneten DU-Lager 32, auf einen in dem Spulenkörper 16 vor handenen Polkern bzw. Ankergegenstück 34 zu bewegt. An dem zum Ankergegenstück 34 weisenden Ende des Ankers 22 ist ein Stößel 36 vorhanden, der durch eine in dem Ankergegenstück 34 entsprechend ausgebildete Öffnung bzw. Bohrung hindurchbewegt wird.If the coil 14 of the solenoid 10 is energized for any switching operation, a magnetic field is generated due to the connection between the first housing 12 and the second housing 26 in this second housing 26 , which counteracts the magnetic field of the permanent magnet and additionally the armature 22 out of its holding position, guided by an DU bearing 32 arranged in the upper opening 18 of the coil former 16 , towards a pole core or armature counterpart 34 present in the coil former 16 . At the end of the armature 22 facing the armature counterpart 34 there is a plunger 36 which is moved through an opening or bore formed in the armature counterpart 34 accordingly.
In der Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Hub magneten 10 gezeigt. Der einzige Unterschied zu dem in den Fig. 1 und insbesondere 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist das zweite Ausführungsbeispiel des Hubmagneten 10 eine zwischen dem Permanentmagneten 24 und der Kappe 28 eingefügte Polplatte 30 auf. Diese Polplatte besteht aus ei nem magnetisierbaren Material, z. B. magnetisierbaren Stahl und dient zur Verbesserung des von dem Permanentmagneten 24 erzeugten Magnetfelds.In Fig. 3, a second embodiment of the lifting magnet 10 is shown. The only difference from the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and in particular 2, the second exemplary embodiment of the lifting magnet 10 has a pole plate 30 inserted between the permanent magnet 24 and the cap 28 . This pole plate consists of egg nem magnetizable material, for. B. magnetizable steel and serves to improve the magnetic field generated by the permanent magnet 24 .
Dabei kann die Verbesserung noch erhöht werden, wenn diese scheiben- oder plattenförmig ausgebildete Polplatte 28 die Außenkontur des Permanentmagneten 24 überragt. The improvement can be increased further if this disk-shaped or plate-shaped pole plate 28 projects beyond the outer contour of the permanent magnet 24 .
Wenn, wie in der Fig. 3 gezeigt, dieser überstehende Rand der Platte 28 auch noch formschlüssig in den Randbereichen der Kappe 28 aufgenommen ist, kann diese Polplatte 28 die Hauptkraft des Ankerstoßes aufnehmen.If, as shown in Fig. 3, this projecting edge of the plate 28 is also taken up or form-fitting manner in the edge regions of the cap 28, this pole plate 28 can receive the main force of impact armature.
Da die übrigen Teile mit denjenigen des ersten Ausführungs beispiels übereinstimmen, werden diese nicht erneut beschrie ben.Since the remaining parts with those of the first embodiment match, for example, they are not described again ben.
Die Fig. 4 und 5 zeigen in perspektivischer Darstellung die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 2 und 3 im Längsschnitt zum besseren Verständnis dieser Ausführungsbei spiele. Da die entsprechenden Bauteile bereits unter Bezug nahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben sind, wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet. Figs. 4 and 5 show in perspective, the embodiments of FIGS. 2 and 3 in longitudinal section for a better understanding of this Ausführungsbei games. Since the corresponding components have already been described with reference to FIGS . 2 and 3, a new description is dispensed with.
Bevorzugt ist der Hubmagnet ein Gleichstrommagnet mit axialer Ankerverschiebung und Kraftwirkung beim Zuschalten der elek trischen Spannung bzw. des Stromes. Die Halteeinrichtung mit dem Permanentmagneten dient zur Erzeugung einer Haltekraft in axialer Richtung auf den Anker des Hubmagneten.The lifting magnet is preferably a DC magnet with an axial one Anchor shift and force effect when switching on the elec trical voltage or current. The holding device with the permanent magnet is used to generate a holding force in axial direction on the armature of the solenoid.
Wie bereits oben ausgeführt, kann die Bauweise so ausgeführt werden, daß das Magnetgehäuse des Hubmagneten teilweise gleichzeitig das Gehäuse des Haltemagneten bildet. Wenn das zweite Gehäuse lösbar an dem ersten Gehäuse befestigt ist, ist eine Verwendung des Hubmagneten mit oder ohne Haltefunk tion möglich.As already explained above, the construction can be carried out in this way be that the magnetic housing of the solenoid partially at the same time forms the housing of the holding magnet. If that second housing is releasably attached to the first housing, is a use of the solenoid with or without holding radio tion possible.
Der Hubmagnet kann durch Kennlinienbeeinflussung in allen bekannten Formen gekennzeichnet sein (Anker-polkern-Geomet rie) The solenoid can be influenced in all characteristics known forms (anchor-pole-core-geomet rie)
1010th
Hubmagnet
Solenoid
1212th
erstes Gehäuse
first housing
1212th
a ,b freie Schenkel
a, b free legs
1414
Spule
Kitchen sink
1616
Spulenkörper
Bobbin
1818th
obere Öffnung
upper opening
2020th
untere Öffnung
lower opening
2222
Anker
anchor
2424th
Permanentmagnet
Permanent magnet
2626
zweites Gehäuse
second housing
2626
a ,b freie Schenkel
a, b free legs
2828
Kappe
cap
3030th
Polplatte
Pole plate
3232
DU-Lager
DU camp
3434
Ankergegenstück
Anchor counterpart
3636
Stößel
Pestle
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998159387 DE19859387A1 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Lifting magnet with holding function provided by permanent magnet contained within separate housing attached to lifting magnet housing to lie within magnetic field of energizing magnetic coil |
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DE1998159387 DE19859387A1 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Lifting magnet with holding function provided by permanent magnet contained within separate housing attached to lifting magnet housing to lie within magnetic field of energizing magnetic coil |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |